غربال ژرم‌پلاسم گندم نان و شناسایی منابع ژنتیکی مقاوم به زنگ قهوه‌ای

زنگ قهوه‌ای یکی از بیماری‌های مهم گندم در جهان و ایران است و استفاده از ارقام مقاوم موثرترین ابزار مقابله با این بیماری می‌باشد، اما مقاومت ارقام به دلیل فشار گزینشی وارد شده بر بیمارگر، پس از مدتی بی اثر می‌شود و جستجو برای منابع ژنتیکی جدید مقاومت را اجتناب ناپذیر می‌سازد. تحقیق حاضر به منظور شناسایی این منابع مقاومت در ژرم‌پلاسم گندم نان انجام شد. بدین منظور، تعداد 97 نمونه ژنتیکی از مجموعه گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران در شرایط آلودگی طبیعی در ایستگاه تحقیقات عراقی محله گرگان در سال 97-1396 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که 46.4 درصد از نمونه‌های ژنتیکی مورد بررسی دارای ضریب آلودگی صفر بودند که برای ارزیابی در مرحله گیاهچه ای انتخاب شدند. ارزیابی گیاهچه‌ای در گلخانه با استفاده از چهار پاتوتیپ با فرمول پرآزاری/ ناپرآزاری مشخص انجام شد. نتایج تجزیه‌های کمی و کیفی، نمونه‌های ژنتیکی مورد بررسی را به گروه‌های مختلفی با مقاومت اختصاصی نسبت به یک یا چند پاتوتیپ، گروه‌بندی کرد. با مقایسه واکنش مقاومت نمونه‌های ژنتیکی با فرمول پرآزاری/ ناپرآزاری در پاتوتیپ‌ها، حضور ژن مقاومت lr14a در نمونه ژنتیکی 5127 احتمال داده شد. همچنین این مقایسات بیانگر احتمال حضور ژن‌های مقاومت ناشناخته در تعداد زیادی از نمونه‌های ژنتیکی مورد بررسی بود. در مجموع نتایج این تحقیق نشان دهنده ظرفیت ارزشمند ژرم‌پلاسم گندم برای شناسایی احتمالی ژن‌ها و منابع جدید مقاومت به زنگ قهوه‌ای بود. از این رو، پیشنهاد می شود تحقیقات تکمیلی برای ارزیابی و غربال مواد ژنتیکی گندم نان انجام شود.

Screening of bread wheat germplasm and identification of genetic resources resistant to leaf rust disease

Leaf rust is one of the most important wheat diseases in the world and Iran and the use of resistant cultivars is the most effective tool against this disease, however, the resistance of the cultivars becomes ineffective following a selective pressure on the pathogen, which makes the search for new resistance genetic resources unavoidable. The present study was performed to identify these sources of resistance in wheat germplasm. Therefore, 97 accessions from the bread wheat collection of National Plant Gene Bank of Iran were investigated under natural infection condition at EraghiMahale Research Station, Gorgan, Iran, in 20172018. The results showed that 46.4% of the studied accessions had a zero infection coefficient that were selected for evaluation at the seedling stage. Seedling evaluation was performed in greenhouse using four pathotypes with determined virulenceavirulence factors. The results of qualitative and quantitative analyzes grouped the studied accessions into different groups with specific resistance to one or more pathotypes. Comparison of resistance response of the accessions with avirulence/virulence formula in the pathotypes indicated the possibility of presence of Lr14a in the accession 5127. Furthermore, these comparisons revealed the possibility of presence of unknown resistance genes in many of the accessions under study. The results of this study showed the valuable capacity of the bread wheat germplasm to possibly identify new genes and sources of resistance to leaf rust. Therefore, it is suggested that additional research be done to evaluate and screen the bread wheat germplasm.